氮氣作為空氣中含量豐富的氣體，取之不竭,，用之不盡,。它無色、無味,，透明,，屬于亞惰性氣體，不維持生命,。高純氮氣常作為保護性氣體,，用于隔絕氧氣或空氣的場所,。氮氣（N2）在空氣中的含量為78.084%。
制氮機是指以空氣為原料,，利用物理方法將其中的氧和氮分離而獲得氮氣的設備,。制氮機以優(yōu)質碳分子篩為吸附劑，采用常溫下變壓吸附原理分離空氣制取高純度的氮氣,。通常使用兩吸附塔并聯(lián),，由PLC控制進口氣動閥自動運行，交替進行加壓吸附和解壓再生,，完成氮氧分離,，獲得所需高純的氮氣，我廠使用的是PSA碳分子篩變壓吸附法
PSA變壓吸附制氮原理：碳分子可以同時吸附空氣中的氧和氮,，其吸附量也隨著壓力的升高而升高,。而且碳分子篩吸附氧的速度也很快，吸附約1分鐘就達到90%以上,；而此時氮的吸附量僅有5%左右,，所以此時吸附的大體上都是氧氣，而剩下的大體上都是氮氣,。這樣,，如果將吸附時間控制在1分鐘以內的話，就可以將氧和氮初步分離開來,，也就是說,，吸附和解吸是靠壓力差來實現(xiàn)的，壓力升高時吸附,，壓力下降時解吸,，使碳分子篩從獲新生。而區(qū)分氧和氮是靠兩者被吸附的速度差,，通過控制吸附時間來實現(xiàn)的,，將時間控制得很短，氧已充分吸附,，而氮還未來得及吸附,，就停止了吸附過程。因而變壓吸附制氮要有壓力的變化,，也要將時間控制在1分鐘以內。變壓吸附制氮正是利用碳分子篩的選擇吸附特性,，采用加壓吸附,，減壓解吸的循環(huán)周期，使壓縮空氣交替進入吸附塔來實現(xiàn)空氣分離,，從而連續(xù)產(chǎn)出高純度的產(chǎn)品氮氣,。
PSA制氮基本工藝流程：空氣經(jīng)空壓機壓縮后,，經(jīng)過除塵、過濾,、干燥后,，進入空氣儲罐，經(jīng)過空氣進氣閥,、A吸進氣閥進入A吸附塔,，塔壓力升高，壓縮空氣中的氧分子被碳分子篩吸附,，未吸附的氮氣穿過吸附床,，經(jīng)過A吸出氣閥進入氮氣儲罐，這個過程稱之為A吸,，持續(xù)時間為幾十秒,。同時B吸附塔中碳分子篩吸附的氧氣通過B排氣閥降壓釋放回大氣當中，此過程稱之為B解吸,。
A吸過程結束后,，A吸附塔與B吸附塔通過上、下均壓閥連通,，使兩塔壓力達到均衡,，這個過程稱之為均壓，持續(xù)時間為2~3秒,。均壓結束后,，壓縮空氣經(jīng)過B吸進氣閥進入B吸附塔，壓縮空氣中的氧分子被碳分子篩吸附,，富集的氮氣經(jīng)過B出氣閥進入氮氣儲罐,，這個過程稱之為B吸，持續(xù)時間為幾十秒,A塔同時也在解吸,。
為使分子篩中降壓釋放出的氧氣排放到大氣中,，氮氣通過一個常開的反吹閥吹掃正在解吸的吸附塔，把塔內的氧氣吹出吸附塔,。這個過程稱之為反吹,，它與解吸是同時進行的。
我廠的制氮機的工作流程是由西門子S7-200進行編程控制器的,，先控制電磁閥,，再由電磁閥分別控制A、B兩塔八個氣動管道閥的開關,。電磁閥時間流程已經(jīng)存儲在可編程控制器中,。
在我廠制氮機的多年運行過程中，主要出現(xiàn)的問題是產(chǎn)氣壓力低,，含氧量高,。壓力低的原因主要有1.來氣壓力低,，自然產(chǎn)氣壓力就不夠。2,、現(xiàn)場用氣量大,，產(chǎn)生的氣不夠使用，壓力自然就上不去,。3.來氣管道上的濾芯及閥門故障堵塞,，氣流量變小，制氮量遠遠小于用氣量,，導致系統(tǒng)壓力低,。4.用氣管網(wǎng)發(fā)生泄漏，使壓力變低,。5,、制氮機閥門電路控制異常或機械卡死,。
制氮機的純度一般要求99.9%以上,，如果含氧量高就會影響生產(chǎn)，其主要原因有：根據(jù)原理主要有以下方面1.原壓縮空氣壓力低,，導致變壓吸附效果差,，除氧效果不好；2.左右兩塔的控制先導電磁閥或氣動閥門發(fā)生了故障,，如有的閥門開啟關閉時間有延遲,，或卡死不動作。就會出現(xiàn)串氣現(xiàn)象,，也會導致二塔動作紊亂,，制氮效果差，含氧量高3.控制要合理的用氣量,，超流量用氣,，也會導致制氮效果差。4.長時間未更換碳分子篩,，及濾芯,，也會導致含氧量高。5,、控制電路故障引起電磁閥故障,，開關不到位，是造成含氧量故障的重要原因,。
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